package demo1;

import java.util.Arrays;

/**
 * Created with IntelliJ IDEA.
 * Description:
 * User: DELL
 * Date: 2023-08-04
 * Time: 11:21
 */
public class HeapSort {

    /**
     * 堆排序的降序排列 - 建立小根堆
     * 时间复杂度 : 建立小根堆花费 O(N), 向下调整花费 O(N * logN)
     * 建堆以后, N 个元素, 每个元素向下调整花费 logN
     * 最终时间复杂度为 O(N * logN)
     * <p>
     * TODO : 实际上, N * logN 效率要比希尔排序中的 n ^ 1.3 略快一点
     *
     * @param array 排序数组
     */
    public static void hearSort(int[] array) {
        createMinHeap(array); // 建立小根堆

        // 从最后一个位置开始调整
        int end = array.length - 1;
        while (end > 0) {
            int tmp = array[0];
            array[0] = array[end];
            array[end] = tmp;

            shiftDown(array, 0, end);

            end--;
        }
    }

    /**
     * 建立小根堆 - 花费时间为 O(N)
     *
     * @param array 建堆数组
     */
    public static void createMinHeap(int[] array) {
        for (int parent = (array.length - 2) / 2; parent >= 0; parent--) {
            shiftDown(array, parent, array.length);
        }
    }

    /**
     * 向下调整 - 每个元素调整的时间复杂度为 O(logN)
     *
     * @param array  调整的数组
     * @param parent 需要调整的父节点
     * @param len    调整的数组长度
     */
    private static void shiftDown(int[] array, int parent, int len) {
        int child = (parent * 2) + 1;
        while (child < len) {
            // 保证有右孩子, 如果右孩子比当前孩子节点小, 更新为右孩子
            if (child + 1 < len && array[child + 1] < array[child]) {
                child++;
            }

            // 孩子节点比父节点小, 更新父节点为孩子节点
            if (array[child] < array[parent]) {
                int tmp = array[child];
                array[child] = array[parent];
                array[parent] = tmp;

                // 判断是否需要继续向下调整
                parent = child;
                child = (parent * 2) + 1;
            } else {
                // 孩子节点比父节点大, 不需要调整
                break;
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {27, 15, 19, 18, 28, 34, 65, 49, 25, 37};
        HeapSort.hearSort(array);
        System.out.println(Arrays.toString(array));
    }
}
